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Pickering乳液是以固体粒子代替传统表面活性剂作为乳化剂的一种热力学稳定体系,由于它在医药、食品、采油、新材料制备等方面的应用,Pickering乳液也受到越来越多的关注。传统的用于制备Pickering乳液的材料有二氧化硅、黏土、聚苯乙烯及两亲性嵌段共聚物等,近年来,由于具有分子量绝对单分散性,生物相容性良好等优点,蛋白以及病毒粒子开始成为制备Pickering乳液的热门材料,然而由于大多数蛋白与病毒粒子稳定乳液能力不足,限制了其进一步的应用。针对这一问题,本论文将烟草花叶病毒(TMV)与聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)缀合,并进一步研究了其稳定乳液能力。论文主要取得了以下三方面的成果。 一、研究了“graft-to”方法制备TMV-PNIPAM杂合体。利用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)合成了端基为叠氮基团的三种不同分子量的PNIPAM,在TMV外表面进行化学修饰,使其外表面炔基化,然后利用点击化学将PNIPAM与TMV缀合得到TMV-PNIPAM杂合体,对样品进行了表面电势,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳等方面的表征,并利用浊度分析测量了TMV-PNIPAM杂合体的最低临界溶解温度(LCST),表明缀合后TMV能够提高PNIPAM的LCST。 二、研究了TMV-PNIPAM杂合体在油/水两相界面的活性。通过悬滴法测量了缀合三种不同分子量的PNIPAM的TMV-PNIPAM杂合体的水溶液和全氟萘烷两相的界面张力,发现相比于单纯的TMV,TMV-PNIPAM杂合体能够有效地降低全氟萘烷/水两相的界面张力,而且缀合的PNIPAM的分子量越大,其降低油/水两相界面张力的能力越强。同时用悬滴法也测量了同一种TMV-PNIPAM杂合体在不同温度下在油/水两相的界面张力,结果发现随着温度的升高且低于LCST时,油/水两相的界面张力会下降,这主要是归功于当温度升高后,TMV-PNIPAM杂合体会由亲水向疏水转变,更加倾向于聚集油/水两相界面;当温度达到LCST附近时,油/水界面的界面张力达到最低值,继续升温,界面张力的值会小幅度升高。 三、研究了TMV-PNIPAM杂合体稳定的Pickering乳液的稳定性与温敏特性。TMV在0.2 mg/mL的浓度以及没有盐类物质辅助的条件下,并不能形成全氟萘烷/水的乳液,而TMV-PNIPAM杂合体则在0.1 mg/mL的浓度以及没有盐类物质辅助的条件下,就可以形成稳定的全氟萘烷/水乳液,并且至少能够在一个月内保持稳定。用激光共聚焦荧光显微镜观察乳滴在25℃~41℃的升温过程中的尺寸变化,实验发现在TMV-PNIPAM稳定的全氟萘烷/水乳液的粒径变化很小,而三氟甲苯/水乳液的粒径的变化则相对较大,这说明TMV-PNIPAM稳定的乳液的温敏性与选择的油相是有关系的。对比缀合了不同分子量的PNIPAM的TMV-PNIPAM杂合体稳定的乳液,发现在接枝率大于50%的条件下,缀合的PNIPAM的分子量越大,其乳滴在变温过程中尺寸变化的幅度就越大。 总之,本论文通过“graft-to”的方法合成了温敏性的TMV-PNIPAM杂合体,提高了TMV的降低油/水两相界面张力的能力,相对于TMV,TMV-PNIPAM杂合体稳定的Pickering乳液更加稳定。